影響手機結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素

劉偉 浪潮樂金數(shù)字移動通信有限公司

1 前言

隨著移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展和手機的廣泛使用，人們生活在移動數(shù)字時代。在過去，人們傾向于關(guān)注質(zhì)量和性能，并且隨著人們生活水平的提高，要求也得到了提高。目前人性化設(shè)計是否已經(jīng)成為一個重要的考慮因素。作為一種現(xiàn)代通訊工具，手機一直伴隨著人們，在日常生活中發(fā)揮著重要作用，也是一種娛樂工具，其設(shè)計更為重要。一是從功能和性能的角度出發(fā)，即如何使手機具有更好的性能；二是如何從手機用戶的角度來設(shè)計手機。使用戶看起來滿意的結(jié)構(gòu)。

2 影響手機性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計因素

2.1 手機靜態(tài)保護

靜電是一種常見的自然現(xiàn)象。然而，靜電放電已經(jīng)成為電子產(chǎn)品和設(shè)備的危險，導(dǎo)致故障甚至部件損壞。移動電話中有許多用于人機交互的組件，因此存在人體靜電放電的靜電放電問題。這些問題包括：靜電放電會導(dǎo)致手機發(fā)生故障，碰撞甚至損壞，并導(dǎo)致其他安全問題。早期的解決方案是盡可能地增加外殼的厚度，即，增加外殼導(dǎo)電板之間的距離，或者通過某些等效裝置增加外殼氣隙之間的距離。目前另一種方法是在殼體內(nèi)噴涂EMI涂料，達到靜電保護的效果。

2.2 印刷電路板設(shè)計注意事項

印刷電路板是高密度板，現(xiàn)在通常是8層板。在電磁干擾、音頻、靜電放電等方面。空間越大線路寬度和線路間距越大，移動電話的性能越好，目前移動電話的發(fā)展趨于小型化，因此設(shè)計需要兼顧兩者。

2.3 電磁兼容性設(shè)計

電磁兼容性，包括由電磁輻射產(chǎn)生的設(shè)備或系統(tǒng)的含義，不影響其他設(shè)備或系統(tǒng)的性能；設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾性足以保護設(shè)備或系統(tǒng)的功能免受其他干擾。NCE.EMC設(shè)計涉及大量內(nèi)容。原則上，應(yīng)研究干擾（干擾源、干擾耦合通道和接收機）和干擾抑制措施三種元素。從技術(shù)角度來看，主要是如何使用濾波，接地和屏蔽三種技術(shù)。通常的措施是：一方面，設(shè)備或系統(tǒng)本身應(yīng)選擇相互干擾最小，布局合理的設(shè)備，電路和元件；另一個方面通過接地，屏蔽和過濾技術(shù)抑制和隔離電磁干擾。移動電話的主要電磁干擾如下：

2.3.1 板的干擾

由于線路、層、地和移動電話中的公共電源之間的板耦合，從電路板內(nèi)部執(zhí)行耦合。為了減少或避免這種耦合，應(yīng)小心地布置和布置電路板的布局。特別地，應(yīng)適當(dāng)?shù)夭贾妹舾醒b置與強輻射源的相對位置。插頭處的信號線高度集中并合理布置。使用接地線合理屏蔽是有益的。為了減少設(shè)備之間的干擾，移動電話通常采用兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。一個是隔離和加固移動電話的外殼，然后將導(dǎo)電涂層施加到表面上，并在極的頂部使用具有一定彈性的導(dǎo)電粘合劑。通過隔離電路板將采用不同的器件。該方法工藝簡單、成本低、修改方便、節(jié)省空間。缺點是屏蔽效果不理想，存在一定的電磁泄漏。另一種方法是使用由電路板上的屏蔽罩焊接的白色銅。該方法的優(yōu)點是屏蔽效果好，工藝簡單。缺點是移動電話不便于維護和占用很大的空間。第一種方法目前較少受到國內(nèi)制造商的使用，但是韓國移動電話的使用仍然相對較高。為了使電話更薄，我改進了金屬屏蔽的設(shè)計，使得在屏蔽上的吸盤被升高、焊接和覆蓋以去除吸盤。這種設(shè)計可以有效地減少空間，并已應(yīng)用于下一個新的E606。

2.3.2 發(fā)射機功率放大器干擾

在移動電話中，發(fā)射機功率放大器是最大的干擾源。對于TDMA手機，發(fā)射器不會干擾接收器，因為接收器和發(fā)射器不能同時工作。然而，發(fā)射放大器將嚴(yán)重影響發(fā)射環(huán)VCO的相位噪聲并產(chǎn)生發(fā)射頻率。為了減小發(fā)射機功率放大器對發(fā)射環(huán)VCO的影響，功率放大器應(yīng)與布局中的VCO分離，電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)單獨屏蔽VCO，以消除電源的干擾。

2.3.3 天線輻射干擾

在當(dāng)前流行的內(nèi)置天線電話中，天線和內(nèi)部設(shè)備之間的干擾特別突出。在以前設(shè)計的手機中，天線與液晶顯示器之間的干擾使手機的靈敏度不合格，顯示屏閃爍，最后通過添加吸收材料解決了解決方案。為了防止天線輻射對移動電話電路的影響，除總體措施外，還有兩個關(guān)鍵點：一個是發(fā)射機和機器處于不同的電磁空間；另一個是通過音頻輸入抑制射頻干擾。

3 影響用戶手機結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素

在下文中，我們將從手機用戶的角度分析手機結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個方面，以及應(yīng)考慮哪些因素。

3.1 綠色手機結(jié)構(gòu)

在實際使用中，很多人擔(dān)心手機輻射會影響用戶的健康。為了覆蓋盡可能寬的區(qū)域，基站天線通常位于高層建筑的頂部。在移動電話與其基站之間產(chǎn)生一定程度的非電離輻射（通常稱為射頻輻射）。射頻輻射對人體的影響取決于其頻率和功率。模擬電話使用800至900 MHz之間的頻率，而數(shù)字電話使用1850至1990 MHz之間的頻率。這些限制在國際上是很明確的。目前，在美國，SAR的安全標(biāo)準(zhǔn)為2瓦/千克，美國為1.6瓦/千克。在中國，根據(jù)國家電磁輻射暴露限值和測量方法強制性標(biāo)準(zhǔn)的最終草案，手機輻射限制為1 W / kg。

3.2 手機結(jié)構(gòu)設(shè)計的便利性要求

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，保證了用戶的方便。手機電池，SIM卡和存儲卡應(yīng)易于操作。目前，大多數(shù)手機存儲卡可以直接插入外部，使用更方便，無需拆卸手機后蓋。但是，在設(shè)計時，您應(yīng)該充分注意手機是否允許熱插拔存儲卡，否則會導(dǎo)致手機崩潰。除此之外側(cè)鍵對于人們?nèi)粘Ｊ褂玫倪^程之中非常常見，所以其實人們最長使用的步伐，所以其位置的選擇非常重要，而因為其按鍵的特性，就需要在防水上做好設(shè)計已達到用戶滿意的目的。

4 新材料在手機設(shè)計中的應(yīng)用

隨著手機設(shè)計的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)工程師的空間利用率越來越小，手機結(jié)構(gòu)的強度受到很大威脅。如今越來越無法滿足材料的性能要求，因此新材料的應(yīng)用越來越受到手機的關(guān)注。設(shè)計師從原始的ABS外殼材料到手機，再到后來廣泛使用的金屬外殼。5G時代的來臨，對于手機設(shè)計的過程帶來了很多的影響，首先金屬外殼逐漸進行套套，塑料外殼逐漸成為了主流，因為其外表多彩的效果，讓人們對其有了更多的熱愛。

5 結(jié)束語

影響纖維材料應(yīng)用的一個重要因素是表面效應(yīng)。由于纖維材料形成過程中的不穩(wěn)定性，形成漂浮在纖維表面上的殼狀現(xiàn)象，容易發(fā)生并影響外觀，而較弱的纖維材料可以被噴射。表面的附著力不好，容易油漆。因此，在塑料外殼的成型過程中，噴涂纖維材料，表面上容易出現(xiàn)裝飾圖案，特別是涂層的淺色更加明顯。盡管在使用纖維材料方面存在許多問題，但由于其優(yōu)異的強度和戰(zhàn)斗力，它變形，因此越來越多的應(yīng)用于移動電話上。這是一種趨勢和必要性。